Открытая и закрытая система теплоснабжения: достоинства и недостатки

Открытая и закрытая системы теплоснабжения

Теплоснабжение – система подачи тепла в здания, для поддержания комфортных температур в помещениях в холодное время года. Системы снабжения теплом бывают централизованные и децентрализованные, зависимые и независимые открытые и закрытые. В этой статье представлено подробное объяснение принципов работы, а так же сравнение достоинств и недостатков закрытых и открытых систем теплоснабжения.

Система теплоснабжения состоит из следующих составляющих:

  • предприятие, вырабатывающее тепло (котельная, электростанция);
  • трубопроводы для транспортировки тепловой энергии (теплосети);
  • потребители тепла (радиаторы, установленные в помещениях).

Классификация систем теплоснабжения

Различают следующие виды схем теплоснабжения.

По количеству вырабатываемого тепла классифицируют централизованные и децентрализованные виды теплоснабжения. В централизованных системах один источник тепловой энергии снабжает несколько зданий. В децентрализованной системе, каждое здание или группа домов, отдельные помещения вырабатывают тепло самостоятельно.

Классификация децентрализованных типов теплоснабжения, подразделяет их на индивидуальные, когда каждая квартира отапливается самостоятельно и местные — где источник тепла обогревает весь многоквартирный дом.

По способу подключения к сетям классифицируют зависимые и независимые типы систем теплоснабжения. Зависимые – когда теплоноситель (жидкость или пар) нагревается в котельной и, проходя по трубопроводной сети, поступает в радиаторы отапливаемого помещения. Независимые – жидкость из теплосети, проходит через теплообменник и нагревает теплоноситель отопления дома (теплоноситель, который нагревается в котельной, не попадает в систему теплоснабжения дома).

По способу устройства горячего водоснабжения и нагрева воды различают открытые и закрытые виды подачи тепла.

Открытая система теплоснабжения

В открытой схеме теплоснабжения вода, нагреваемая на котельной, используется одновременно в горячем водоснабжении и в качестве теплоносителя отопительных приборов. Постоянный расход воды для нужд горячего водоснабжения приводит к необходимости регулярной подпитки теплосети. Из-за использования воды в горячем теплоснабжении её температура должна быть 65-70 градусов. Такая схема весьма устарела, она повсеместно использовалась в СССР.

Преимущества и недостатки открытого теплоснабжения

Преимущества открытого типа подачи теплоносителя:

  • минимум оборудования так, как не требуется применение теплообменников;
  • из-за того что температура воды ниже, потери при транспортировке по теплотрассам на большие расстояния меньше чем в закрытой системе.

Недостатки открытой схемы:

Грязная вода. Из-за большой протяжённости теплотрассы, поступающая в трубопроводы горячего водоснабжения жидкость, содержит большое количество грязи, ржавчины, которые она собирает по пути от котельной до потребителя. Из-за большой протяжённости трубопроводов теплоснабжения вода в кране может иметь неприятный запах и цвет и не соответствовать санитарным нормам. Установка же водоподготовительных устройств в каждом доме потребует существенных денежных затрат.

Высокая потребность в горячей воде в часы пик приводит к ощутимому падению давления в трубопроводах. Из-за чего вынуждает ресурсоснабжающие предприятия устанавливать дополнительные подкачивающие насосы и автоматику для контроля величины давления в системе. Иначе падение давления приведёт к меньшему количеству теплоносителя, проходящему через теплообогреватели в квартирах, и как следствие, снижению температуры воздуха в помещениях.

Высокие потери жидкости из тепловой системы вынуждают ставить на котельных, ТЭЦ и других производящих энергию предприятиях массивные установки для водоподготовки, которые очищают от солей и других примесей речную воду.

Отличия открытой и закрытой схемы водоснабжения

В закрытой системе, в отличие от открытой, используемая в качестве теплоносителя жидкость циркулирует по трубопроводам, не покидая их. Для горячего водоснабжения используется питьевая водопроводная вода, которая нагревается теплоносителем в специальных устройствах (теплообменниках), устанавливаемых в домах или центральных тепловых пунктах. В закрытых схемах температура воды в теплотрассе колеблется от 120 до 140 градусов, а потери жидкости отсутствуют или минимальны.

Плюсы закрытой схемы:

  • для горячего водоснабжения подключается чистая водопроводная вода, в отличие от открытой схемы, соответствующая всем санитарно-гигиеническим нормам без примесей и неприятных запахов;
  • нет необходимости устанавливать на теплоснабжающих предприятиях дополнительные насосы и приборы автоматического контроля параметров, так как давление в тепловой сети постоянное и не зависит от расхода горячей воды;
  • на котельных и других источниках теплоснабжения не нужно устанавливать дополнительные установки водоподготовки, потому что циркулирующая жидкость, уже обессоленна и содержит минимальное количество примесей;
  • энергосберегающий эффект, достигаемый за счёт регулировки нужной температуры подачи тепла на тепловых пунктах, выполняемый в автоматическом режиме.

К недостаткам этой системы отопления можно отнести дорогое оборудование и автоматику, необходимое для устройства пунктов обмена энергией, где регулируется температура нагрева водопроводной воды.

Второй недостаток это высокие температуры теплоносителей в магистральных теплотрассах и, как следствие, высокие потери тепла. Этот недостаток в сейчас потерял свою актуальность из-за применения технологии теплоизоляции труб пенополиуретаном, которая обеспечивает прочность изоляционного покрытия и эффективную защиту от тепловых потерь.

Использование тепловых пунктов

Для удешевления закрытой системы теплоснабжения на несколько домов или микрорайон устанавливают центральный тепловой пункт (ЦТП). ЦТП представляет собой помещение с теплообменниками, насосами и автоматическими устройствами для регулировки подачи воды. К этому зданию подводятся трубопроводы водоснабжения и тепловые сети.

Важно! Водопроводная вода проходит через теплообменники, и, нагреваясь, подаётся в круговую систему горячего водоснабжения, где циркулирует по контуру и по мере необходимости расходуется потребителями.

Использование ЦТП позволяет экономить расходы на строительство тепловых пунктов. Так как укрупнение теплообменной установки на несколько кварталов или микрорайон, уменьшает затраты на покупку и монтаж оборудования и автоматики, в сравнении с установкой теплового пункта в каждом доме.

Открытая и закрытая система отопления: основные различия, все достоинства и недостатки

Перед началом установки отопительной системы перед каждым человеком встаёт вопрос: закрытую или открытую систему теплоснабжения выбрать для частного дома. Для выявления разницы необходимо ознакомиться с принципом действия и устройством каждой из представленных схем.

Открытая система отопления.

Наиболее простой при монтаже и обладающий приемлемой эффективностью тип сети. К тому же отличается достаточно низкой ценой.

Данная система может работать как по принципу принудительной циркуляции теплоносителя (с насосом), так и в качестве самотёчной схемы.

Во втором случае движение жидкости будет обусловлено рядом физических законов и углом наклона труб.

Работа открытой сети состоит из двух этапов, которые постоянно следуют друг за другом:

  1. Подача горячего теплоносителя из котла во все приборы.
  2. «Обратка». Весь переизбыток жидкости направляется в расширительный бак и охлаждаясь поступает обратно в котёл.

Схема открытой системы теплоснабжения

В открытой системе отопления можно применить как однотрубную так и двухтрубную схему отопления. В первом случае оба процесса происходят в одном трубопроводе, а во втором подача и обратка осуществляются в обособленных друг от друга трубах.

В состав простейшей однотрубной системы открытого типа входят следующие части:

  • Котёл для нагревания теплоносителя.
  • Приборы отопления (батареи)
  • Расширительный резервуар открытого типа
  • Трубопровод

В двухтрубной открытой сети увеличен метраж трубопровода, за счёт создания отдельных контуров подачи и обратки.

Но в то же время к каждой батарее поступает жидкость примерно одинаковой температуры, и тем самым устраняется главный недостаток однотрубной схемы.

Так же стоит выбрать как будет происходить циркуляция во всей системе, либо это будет естественная циркуляция, либо принудительная схема с циркуляционным насосом.

Циркуляционный насос в системе отопления

Рассматривая гравитационную и принудительную схемы открытого теплоснабжения стоит отметить:

  • При самотёчной схеме циркуляция теплоносителя происходит за счёт его расширения при нагревании. Помимо этого должен присутствовать такой элемент, как разгонный стояк (его высота должна быть более 3,5 м). Во втором типе для повышения эффективности системы устанавливается циркуляционный насос. Под его воздействием скорость жидкости возрастает на 0,4-0,6 м/с и происходит более равномерный нагрев отопительных приборов. Однако, стоит не забывать, что работа насоса обусловлена наличием электричества.
  • Применение гравитационной системы должно использоваться в помещениях до 60 кв. м. Рекомендуемая длина трубопровода, не более 30 м. И обязательно наличие разгонного стояка. Условия работы принудительной схемы не так строги. Помимо этого можно создать комбинированную сеть, в которой при выключении насоса, будет происходить самотёчная циркуляция.

При обустройстве открытой системы отопления нужно учитывать следующее:

  • Для хорошей циркуляции теплоносителя котёл должен быть установлен в самой низкой точке сети (обычно подвал), а расширительный резервуар как можно выше (обычно чердак). Однако стоит не забывать, что в холодное время чердак должен быть утеплён.
  • Уровень жидкости в открытом расширительном резервуаре постоянно будет понижаться, в следствие его испарения в окружающую среду. В результате могут появиться воздушные пробки, понижающие работоспособность сети. Именно поэтому необходимо постоянно следить за его уровнем.
  • Так как система открыта для испарения теплоносителя в окружающую среду, то для безопасности стоит использовать только воду (для примера: испарения антифриза токсичны).
  • Укладку трубопровода стоит делать с небольшим количеством поворотов и с минимумом соединительных элементов.
  • В зимнее время, при отключении системы, воду из неё стоит слить. Для предотвращения поломок.

Закрытая система отопления: различия от открытой.

Схема закрытой системы отопления

Данная сеть включает в себя следующие элементы:

  • Котёл для нагрева теплоносителя
  • Воздухоотводный клапан

Схема работы воздухоотводчика

  • Термостатический клапан
  • Отопительные приборы (батареи, тёплый пол и т.д.)
  • Трубы
  • Расширительный резервуар закрытого типа, то есть герметичный от окружающей среды

    Расширительный бачок закрытой системы отопления

  • Балансировочный клапан
  • Вентиль шаровой
  • Манометр
  • Соединительные элементы
  • Главное отличие закрытой и открытой системы теплоснабжения состоит в том, что при закрытом типе теплоноситель полностью изолирован от окружающей среды.

    Циркуляционный насос в закрытой системе отопления

    В данной системе вмонтирован насос, для облегчения циркуляции жидкости. Подобная схема исключает большое количество минусов, которые присутствуют в открытом теплоснабжении.

    Особенности разницы функционирования закрытой схемы от открытой состоят в следующем:

    • Расширение жидкости, происходящее в результате её нагревания в котле, компенсируется в мембранном расширительном резервуаре. После того как поступивший в бак теплоноситель охладился, он снова возвращается в систему. Таким образом в ней поддерживается постоянное давление.
    • Создание необходимого давления происходит ещё на стадии установки контура отопления.
    • Циркуляция жидкости осуществляется только при помощи насоса. В следствие этого закрытая схема целиком зависит от наличия электричества (помимо случаев подключения автономного генератора).
    • Наличие циркуляционного насоса не налагает строгих рамок на диаметр используемых труб. Помимо этого трубопровод не обязательно должен быть расположен с уклоном. Главное условие — это расположение насоса на «обратке», для того чтобы в него поступал охлаждённый теплоноситель.
    • Отсутствие уклона труб может сыграть отрицательную роль. Ведь даже при небольшом уклоне система будет функционировать и без электричества. А при горизонтальном расположении труб данная система не работает. Данный минус закрытой схемы перекрывает его высокий коэффициент полезного действия и иные плюсы.
    • Установка данной сети проста и может быть применена для любых помещений, независимо от их площади. Помимо этого не требуется утепление магистрали, так как трубы нагреваются очень быстро.
    • В закрытом типе существует возможность использовать антифриз в качестве теплоносителя, вместо воды. Так же данная схема меньше подвергается коррозии, вследствие её герметичности.
    • Несмотря на закрытость системы от окружающей среды, её герметичность может быть нарушена. Это может произойти в местах стыков схемы, либо на стадии заполнения её теплоносителем. Так же особо критичными являются места перегибов труб и верхние точки. Для того, чтобы избавиться от воздушных пробок, сеть оборудуется спец. клапанами и кранами Маевского. При наличие в схеме алюминиевых приборов отопления, отводчики воздуха обязательны (при контакте алюминия и теплоносителя выделяется кислород).

    Воздухоотводчик в закрытой и открытой системе отопления

    Помимо этого стоит придерживаться ряда правил монтажа и запуска закрытой системы:

    • Теплоноситель должен двигаться в том же направлении, что и воздух. То есть снизу вверх.
    • После включения системы открыть краны, отводящие воздух, и закрыть краны, спускающие воду.
    • Как только из крана отвода воздуха пойдёт вода — перекрыть его.
    • Только после всего вышеперечисленного запускать циркуляционный насос.

    Открытая и закрытая система теплоснабжения, разница в работе и конструкции.

    Основываясь на вышесказанное, закрытая и открытая системы отличаются:

    1. Стоимость открытого теплоснабжения ниже, особенности при самотёчной циркуляции, в отсутствие насоса и запорной арматуры. Но при этом её монтаж в частном доме затронет весь объём помещений, от подвала до чердака. К тому же необходимо соблюдение уклонов магистрали и диаметров труб.
    2. Монтаж закрытой схемы, помимо прокладки трубопровода, предполагает установку большого количества дополнительных элементов.
    3. КПД закрытой схемы будет выше в любом случае.
    4. В закрытой схеме возможно применение не замерзающего теплоносителя — антифриза (оптимальный вариант для частных домов, не отапливаемых зимой)
    5. В открытой системе необходим постоянный контроль уровня теплоносителя, из за его испарения в окружающую среду.
    6. Закрытый тип энергозависим, за счёт постоянной работы циркуляционного насоса (проблема решается установкой автономного электрогенератора, но в то же время стоит учитывать затраты при его отсутствии)
    7. Установка открытого вида теплоснабжения ограничена общей площадью помещений, в отличие от закрытого.
    8. Срок службы закрытой системы более продолжителен за счёт почти полного отсутствия воздействия коррозии.

    Итоговый выбор закрытой или открытой системы теплоснабжения зависит от условий и места её установки. Но нужно помнить, что для монтажа закрытой системы необходимо обладать определёнными навыками, либо обратиться за консультацией к профессионалам.

    Закрытая и открытая системы горячего водоснабжения

    Введение

    Нам часто задают вопрос: “Какая система горячего водоснабжения лучше: открытая или закрытая?”. Правда заключается в том, что не существует закрытых и открытых систем ГВС, на самом деле, правильно говорить о Закрытых и Открытых системах теплоснабжения, где системы ГВС – лишь их часть. С другой стороны, то как организована подача воды на ГВС в системе теплоснабжения и определяет ее тип. Звучит немного запутано, но дальше все встанет на свои места.

    Виды систем теплоснабжения

    Системы теплоснабжения классифицируются по различным параметрам:

    • В зависимости от размещения источника тепла: Централизованные и Децентрализованные;
    • По температурному режиму: Низкопотенциальные, Среднепотенциальные и Высокопотенциальные;
    • По типу теплоносителя: Водяные и Паровые;
    • По способу подключения к потребителю: Одноступенчатые и Многоступенчатые;
    • По числу трубопроводов: Однотрубные, Двутрубные и Многотрубные;
    • По способу подачи воды на ГВС: Открытые и Закрытые.

    В рамках данной статьи будет рассматриваться последняя классификация.

    Открытая система теплоснабжения – это система, в которой горячая вода нагревается в ТЭЦ, ГРЭС, котельной и отбирается из тех же труб, по которым течет вода к отопительным приборам: регистрам стальным, конвекторам и радиаторам.

    Закрытая система теплоснабжения – система, в которой горячая вода подготавливается уже на объекте теплопотребления (многоквартирное здание, бизнес-центр или производственное помещение) из холодной воды при помощи пластинчатых теплообменников.

    Рис.1. Отличие закрытой и открытой систем теплоснабжения

    На рисунке 1 и слева, и справа – системы теплоснабжения, но в открытой (справа) видно, что вода на ГВС и вода в приборы отопления идет одна и таже. При этом обе системы теплоснабжения имеют свои достоинства и недостатки.

    Открытая система теплоснабжения

    Открытая система имеет более простое устройство, чем закрытая. В ее состав входит следующее оборудование:

    • трубы различного сечения (с Диметром условного прохода от 20 до 200 мм включительно);
    • задвижки;
    • манометры;
    • термометры;
    • обратные клапаны;
    • шаровые краны;
    • регуляторы температуры (с контроллером и без);
    • тепловая изоляция.

    Принципиальная схема открытой системы теплоснабжения (реализована в г. Сургут) представлена на рис. 2.

    Рис. 2. Открытая система теплоснабжения (г. Сургут)

    1а, 2а Шаровые краны;

    3. Трехходовой кран для манометра;

    10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);

    11. Автоматический воздухосборник;

    12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);

    14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;

    26. Регулятор давления после себя;

    27. Регулятор температуры прямого действия.

    Обслуживание данной системы осуществляется одним слесарем-сантехником или бригадой из нескольких человек.

    Плюсы открытой системы:

    • Простота монтажа;
    • Простота обслуживания.

    Минусы открытой системы:

    • Наличие в горячей воде вредных химических примесей: могут сушить кожу, вызывать раздражения, горячая вода не является питьевой по качеству;
    • Высокая стоимость приготовления воды в централизованных условиях;
    • От горячей воды периодически исходит неприятный запах;
    • Вода периодически имеет оранжевый оттенок из-за ржавчины;
    • Необходимо платить за более дорогую химически-обессоленную воду;
    • При неправильной эксплуатации системы возможно кратковременное течение из водоразборных кранов воды более 100 градусов, что может приводить к ожогам.

    С 2022 года открытая система теплоснабжения ЗАПРЕЩЕНА на территории РФ. Переход с открытой на закрытую систему обязателен для МКД (многоквартирных домов) и организаций любого вида собственности.

    Закрытая система теплоснабжения

    Закрытая система имеет более сложное устройство. Помимо оборудования, которое присутствует в открытой системе, здесь также используются:

    Принципиальная схема закрытой системы представлена на рисунке 3.

    Рис. 3. Схема закрытой системы теплоснабжения

    1а и 2а. Шаровой кран;

    3. Трехходовой кран для манометра;

    6а. Расширительный бак системы ГВС;

    7а. Регулирующий клапан;

    13, 13а, 13б. Механические фильтры различных типоразмеров;

    10. Кран шаровой Ду 15 (сброс воздуха);

    11. Автоматический воздухосборник;

    12. Кран шаровой Ду 25 (дренажный);

    14а. Труба стальная соответствующего типоразмера;

    17а, 17б. Теплообменные аппараты для ГВС – первая и вторая ступень;

    26. Регулятор давления после себя;

    27. Регулятор температуры прямого действия.

    Обслуживание данной системы осуществляется комплексно персоналом различной квалификации:

    • Трубы различного сечения, задвижки, манометры, термометры, клапаны обратные, краны шаровые и регуляторы температуры (с контроллером и без), тепловую изоляцию, как и в открытой системе, обслуживают: слесарь-сантехник или бригада слесарей.
    • Контроллеры и тепловую автоматику обслуживают сотрудники специализированной организации.
    • Для обслуживания электрических узлов в штате эксплуатирующей организации необходим электрик.

    Плюсы закрытой системы:

    • Отсутствие неприятного запаха от воды;
    • Горячая вода по уровню соответствует воде питьевого качества;
    • Более низкая стоимость приготовления воды;
    • Экономия благодаря отсутствию необходимости платить за химически-обессоленную воду.
    • Из крана будет течь вода температурой не более 60 градусов, что предотвращает сильные ожоги.

    Минусы закрытой системы:

    • Использование дорогостоящего оборудования, как следствие, более высокие капитальные затраты на этапе строительства;
    • Более дорогое обслуживание (по сравнению с открытой системой теплоснабжения).

    Выводы:

    Задаваясь вопросом об обеспечении горячего водоснабжения на объекте, стоит помнить, что закрытая и открытая – это принцип организации систем теплоснабжения, а не самого ГВС.

    При этом, открытая система проще и дешевле, но качество горячей воды в ней оставляет желать лучшего. Закрытая система, напротив, более дорогая, требует к себе большего внимания, но вода в ней лучшего качества.

    С другой стороны, вопрос «Какой тип системы теплоснабжения выбрать? Открытый или закрытый?» потеряет свою актуальность с 2022 года благодаря части 9 статьи 29 Федерального Закона № 190 от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении»:

    «С 1 января 2022 года использование централизованных открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».

    Полный текст статьи 29 федерального закона №190-ФЗ доступен по ссылке.

    Кроме того, согласно статье 8 того же Закона, уже сейчас запрещено подключение новых объектов капитального строительства к открытым системам теплоснабжения:

    «С 1 января 2013 года подключение (технологическое присоединение) объектов капитального строительства потребителей к централизованным открытым системам теплоснабжения (горячего водоснабжения) для нужд горячего водоснабжения, осуществляемого путем отбора теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, не допускается».

    Главные отличия закрытой системы отопления от открытой

    Правильный подбор системы отопления обеспечивает комфорт проживания в частном доме, позволяет сэкономить на оплате коммунальных услуг. Открытая и закрытая система теплоснабжения дают эффективный обогрев, но различаются по оснащению, сложности монтажа и циклу работы.

    Особенности открытой и закрытой систем

    Чтобы обогреть дом, используют замкнутый тип конструкции движения теплоносителя, включающий котел, радиаторы и трубы. Система работает по принципу нагрева воды до определенной температуры в специальном оборудовании, движения по трубопроводу к радиаторам и дальнейшей отдачи тепла для прогрева комнат. После остывания жидкость возвращается обратно к устройству нагрева, образуя повторяющийся цикл.

    Открытая система

    Для понимания, что такое открытая система теплоснабжения, стоит использовать в качестве примера многоквартирный тип зданий. Данный тип обогрева подразумевает использование специального накопительного бака, активно функционирующего в большинстве многоэтажных сооружениях. На крыше многоэтажки находится расширяющая емкость для сбора избытка воды. Бак не герметичен, что позволяет парам уходить во внешнюю среду.

    Открытый вариант монтируется без циркуляционного насоса. Теплоноситель направлен по трубам естественным образом. После нагрева в котле до определенной температуры повышается давление, и горячая вода, поднимаясь наверх, выталкивает холодную. Объем воды при нагревании также увеличивается, поэтому излишек идет в расширительный бачок. Остывший теплоноситель снова направляется в систему.

    Закрытый тип коммуникаций

    Закрытая схема теплоснабжения предусматривает насос, провоцирующий движение воды по трубам. Принудительная циркуляция также реализуется при помощи труб, котла, радиаторов, расширительного бака. Металлический резервуар герметичен, состоит из двух завальцованных частей, имеет следующее наполнение:

    • внутренняя резиновая диафрагма – жаростойкая мембрана;
    • газ в небольшом объеме – заводской азот или накопленный в магистрали воздух.

    Мембрана делит емкость на два отсека – для сбора излишков нагретой воды и для расположения воздуха.

    Теплоноситель двигается по системе, но в момент его нагрева клапан резервуара забирает излишки. Они поступают в расширительный бак, проникают за мембрану и при помощи газа выталкиваются обратно. После охлаждения циркуляционный насос закачивает воду обратно в систему, одновременно контролируя показатели давления. Таким образом происходит деаэрация носителя тепла.

    Основные отличия

    Разница между открытой и закрытой системой отопления заключается в следующем:

    1. Расположение расширительного резервуара. В открытой – верхний этаж частного дома или крыша многоэтажки. В закрытой бак допускается ставить в любом месте.
    2. Изоляция от доступа воздуха. В отличие от открытой, закрытая магистраль защищена от попадания воздушных потоков. Дополнительное давление в верхних точках исключает завоздушивание батарей.
    3. Сложность обустройства. Открытая система будет отличаться от закрытой по типу трубопровода. Изделия большого диаметра монтируют с учетом расположения радиаторов, уклона воздуха, наличия поворотом и подъемов.
    4. Затраты на организацию. Закрытое тепло- и водоснабжение требует финансовых затрат на приобретение толстостенных труб. Сэкономить на открытой системе можно при помощи магистралей небольшого диаметра.
    5. Уровень шума. Принудительный тип циркуляции в замкнутой магистрали предусматривает использование насоса. При правильной установке оборудование не будет шуметь.

    Создание отопления дома закрытого типа позволит сэкономить от 10 до 40 % энергоресурсов за год.

    Варианты подключения систем

    Прокладка коммуникаций осуществляется зависимым и независимым способом. Первый вариант отличается простотой и минимальными затратами на комплектующие. Второй метод применяется в новостройках.

    Зависимый способ

    Специфика схемы – внутридомовой тепловой узел с элеватором. Смеситель теплопункта смешивает горячую воду из внешней магистрали с обратной. Теплоноситель получает при этом температуру до 100 градусов. К преимуществам зависимых систем относятся:

    • поступление воды на обогрев и снабжение прямо из теплотрассы;
    • простота и недорогая цена на оборудование ввода для одного абонента;
    • выдержка больших колебаний температур;
    • небольшой диаметр труб;
    • сокращение расхода теплоносителя.

    В числе недостатков центрального отопления – большой расход воды, сложности с регулировкой температуры и перерасход энергии.

    Внутренняя магистраль является зависимой от внешней подачи тепла.

    Независимый способ

    Схема предусматривает наличие основного и дополнительного контуров циркуляции, которые разделяет теплообменник. В главном контуре вода подается от котельной или ТЭЦ к центральному теплопункту, направляется из него в теплообменник. Дополнительным контуром будет домашнее отопление, получающее тепло от сети.

    Система работает по принципу обогрева воды в двух изолированных контурах. Механизм наружной теплотрассы работает на замкнутую внутреннюю сеть без дальнейшего смешивания жидкости. В числе преимуществ независимой схемы:

    • возможность подключения любого количества теплообменников;
    • использование воды для обогрева и хозяйственных целей;
    • отсутствие колебаний давления в домашнем контуре;
    • регулировка температуры в комнатах при помощи термостата;
    • наличие питьевой воды в ГВС дома;
    • фильтрация теплоносителя от солей в малом контуре.

    Минусы коммуникаций – необходимость периодической промывки теплообменника, расходы на покупку оборудования и регулирующих элементов.

    Особенности разводки труб

    В зависимости от точки расположения основной трубы, технологии подключения батарей, стояков подачи подбирается технология разводки.

    Однотрубный способ

    При однотрубной разводке используется горизонтальная и вертикальная схема. Укладка труб по горизонтали исключает регулировку количества воды, поэтому дополнительно применяются байпасы. Вертикальное расположение магистрали характерно для многоэтажек.

    Двухтрубный способ

    Двухтрубный прием разводки предусматривает подвод двух магистралей на один радиатор – для подачи теплой воды и отвода холодной. В квартире или доме можно реализовывать следующие схемы:

    • самотечную – циркуляция теплой воды осуществляется естественным образом;
    • классическую – система тупикового типа;
    • кольцевую – теплоноситель движется попутно;
    • лучевую – тепло поступает от распредколлектора на радиаторы в индивидуальном порядке.

    Двухтрубная система подходит для теплого пола, где контурам нагрева отводится роль батарей, а трубам и гребенке со смесителем – магистралей.

    Разновидности коммуникаций по типу циркуляции

    В открытых и закрытых магистралях теплоноситель может двигаться двумя способами.

    Естественная циркуляция

    Система организуется без насоса, работает от разницы плотности жидкости при нагреве и охлаждении. Теплоноситель греется в котле, приобретает меньшую плотность и легкость, в результате чего направляется вверх. В холодном состоянии вода движется по выдающему стояку – трубе с большим диаметром. По разводке и к отопительным устройствам теплоноситель двигается сверху вниз, охлаждаясь при отдаче тепла.

    В холодном состоянии плотность воды повышается, и она направляется на отопительный резервуар. Трубопровод выполняется под наклоном. Систему отличает энергонезависимость – может использоваться в частном доме или на даче. В числе минусов естественной циркуляции:

    • сложность монтажа за счет труб с большим диаметром;
    • неэстетичный внешний вид;
    • необходимость периодической доливки теплоносителя;
    • маленькая квадратура обогреваемых комнат.

    В системе используется негерметичная открытая емкость.

    Принудительная циркуляция

    Для коммуникаций применяется циркуляционный насос, активизирующий движение воды. Система отличается простотой обустройства, расширенными возможностями и небольшим диаметром труб. Пользователь сам регулирует температуру или выставляет ее в автоматическом режиме. Недостаток принудительной циркуляции – энергозависимость.

    Правила монтажа

    Правила подключения оборудования и создания системы зависят от ее типа.

    Требования к монтажу открытой системы

    При обустройстве следует:

    • Выбрать самую низкую точку для источника тепла и самую высокую – для бака.
    • Использовать трубы с большим диаметром для движения теплоносителя.
    • Узкий трубопровод необходим для нормализации давления.
    • Устанавливать высокий стояк, который равномерно распределит воду.
    • Исключать большое количество поворотов, развилок и соединений.
    • Монтировать систему в ограниченном пространстве – до 159 квадратов.
    • В частное домовладение лучше ставить хороший нанос циркуляции.

    Открытая система подходит для небольшого загородного дома или дачи.

    Порядок монтажа закрытой системы

    Если устанавливается система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком, необходимо:

    • Поставить котел в подвал, а расширительный резервуар – на чердак.
    • Обеспечить качественную теплоизоляцию помещений с емкостью и стояком.
    • Не использовать большое количество фасонных элементов.
    • Не допускать перегрева воды.
    • Сливать теплоноситель, если система не запускается зимой.
    • Формировать уклон труб в 2-3 мм на 1 м контура.

    Принципы расчета сечения и уклона трубопровода закрытого отопления прописаны в СНиП 2.04.01-85.

    Самостоятельная организация системы отопления

    Хороший и качественный вариант отопления можно сделать своими руками, если учесть затраты на проектирование, закупку оборудования и сложность организации. Оптимальным вариантом для частного дома будет закрытый тип коммуникаций с циркуляционным насосом и резервуаров. Его создание осуществляется так:

    1. Расчеты коммуникаций. Заказываются в проектной компании или производятся с помощью онлайн-калькулятора.
    2. Согласование проекта, получение разрешения и техусловий.
    3. Покупка оборудования. Понадобятся отопительный котел, насос, трубы, расширительный бачок, радиаторы (контуры, если планируется теплый пол), воздухоотводники, запорные устройства, автоматические контроллеры.
    4. Монтаж котла и оснащение котельной. В помещении организуется качественная вентиляция, обустраивается дымоход. Стены, поверхность пола и потолка обшиваются огнестойкими материалами.
    5. Монтаж циркуляционного насоса, распредколлектора и приборов замера.
    6. Подводка трубопровода на точки расположения батарей.
    7. Монтаж радиаторов.
    8. Опрессовка системы. Первый запуск проводится в присутствии специалистов.

    Коллекторная схема отличается сложностью монтажа и является дорогостоящей, но за счет регулировки контуров условия проживания в помещении будут комфортными.

    Между открытой и закрытой коммуникациями подачи тепла существует несколько отличий. Подбирать систему отопления стоит в зависимости от условия и места монтажа. Открытую магистраль легко организовать самостоятельно. Создавать закрытую систему должны специалисты.

    Системы закрытого и открытого теплоснабжения

    Теплоснабжением называют снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений для обеспечения как коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение), так и технологических нужд потребителей.

    Теплоснабжение бывает местным и централизованным. Система централизованного теплоснабжения обслуживает жилые или промышленные районы, а местного – одно или несколько зданий. В России наибольшее значение приобрело централизованное теплоснабжение.

    В зависимости от способа присоединения системы горячего водоснабжения к системе теплоснабжения, последнее делится на открытое и закрытое.

    Открытые системы теплоснабжения

    Открытые системы теплоснабжения характеризуются тем, что водоразбор горячей воды для нужд потребителя происходит непосредственно из теплосети, причем, он может быть как полным, так и частичным. Остающаяся в системе горячая вода продолжает использоваться для отопления или вентиляции.

    Расход воды в теплосети при этом способе компенсируется дополнительным количеством воды, которая подается в тепловую сеть. Преимущество открытой системы теплоснабжения заключается в ее экономической выгоде. Во время советского периода почти 50 % всех систем теплоснабжения были открытого типа.

    В то же время, нельзя сбрасывать со счетов то, что такая система теплоснабжения имеет и ряд существенных недостатков. Прежде всего, это невысокое санитарно-гигиеническое качество воды. Отопительные приборы и трубопроводные сети придают воде специфический запах и цветность, появляются различные посторонние примеси, а также, бактерии. Для очистки воды в открытой системе обычно применяются различные методы, но их использование снижает экономический эффект.

    Открытая система теплоснабжения по способу присоединения к теплосетям может быть зависимой, т.е. соединяться через элеваторы и насосы, или присоединяться по независимой схеме – через теплообменники. Остановимся на этом подробней.

    Зависимые системы теплоснабжения

    Зависимые системы теплоснабжения, это такие системы, в которых теплоноситель по трубопроводу попадает сразу в систему отопления потребителя. Здесь нет никаких промежуточных теплообменников, тепловых пунктов и гидравлической изоляции. Несомненно, что такая схема присоединения понятна и конструктивно проста. Она несложна в обслуживании и не требует никакого дополнительного оборудования, например, циркуляционных насосов, автоматических приборов регулирования и контроля, теплообменников и т.д. Чаще всего, эта система привлекает своей, на первый взгляд, экономичностью.

    Однако она имеет существенный недостаток, а именно, невозможность отрегулировать теплоснабжение в начале и конце отопительного сезона, когда появляется избыток тепла. Это не только влияет на комфорт потребителя, но и приводит к теплопотерям, что снижает ее кажущуюся первоначально экономичность.

    Когда становятся актуальными вопросы энергосбережения, разрабатываются и активно внедряются методики перехода зависимой системы теплоснабжения к независимой, это позволяет экономию тепла порядка на 10-40% в год.

    Независимые системы теплоснабжения

    Независимыми системами теплоснабжения называют системы, в которых отопительное оборудование потребителей изолировано гидравлически от производителя тепла, а для теплоснабжения потребителей используют дополнительные теплообменники центральных тепловых пунктов.

    Независимая система теплоснабжения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ. Это:

    • возможность регулирования количества тепла, доставленного к потребителю при помощи регулирования вторичного теплоносителя;
    • ее более высокая надежность;
    • энергосберегающий эффект, при такой системе экономия тепла составляет 10-40 %;
    • появляется возможность улучшения эксплуатационных и технических качеств теплоносителя, что существенно повышает защиту котельных установок от загрязнений.

    Благодаря этим преимуществам, независимые системы теплоснабжения стали активно применяться в крупных городах, где тепловые сети достаточно протяженны и существует большой разброс тепловых нагрузок.

    В настоящее время разработаны и успешно внедряются технологии реконструкции зависимых систем в независимые. Несмотря на значительные капиталовложения это, в конечном итоге, дает свой эффект. Естественно, что независимая открытая система – дороже, однако она значительно улучшает качество воды по сравнению с зависимой.

    Закрытые системы теплоснабжения

    Закрытые системы теплоснабжения – это системы, в которых вода, циркулирующая в трубопроводе, используется только как теплоноситель, и не забирается из теплосистемы для нужд обеспечения горячего водоснабжения. При такой схеме система полностью закрыта от окружающей среды.

    Конечно же, утечки теплоносителя возможны и при такой системе, однако, они весьма незначительны и легко устраняются, а потери воды без проблем автоматически восполняются с помощью регулятора подпитки.

    Подача тепла в закрытой системе теплоснабжения регулируется централизованным способом, при этом количество теплоносителя, т.е. воды, остается в системе неизменным. Расход тепла в системе зависит от температуры циркулирующего теплоносителя.

    Как правило, в закрытых системах теплоснабжения используются возможности тепловых пунктов. На них, от поставщика теплоэнергии, например, ТЭЦ, поступает теплоноситель, а его температура регулируется до необходимой величины для нужд отопления и горячего водоснабжения районными центральными тепловыми пунктами, которые и распределяют ее по потребителям.

    Приемущества и недостатки закрытой системы теплоснабжения

    Преимущества закрытой системы теплоснабжения заключаются в высоком качестве горячего водоснабжения. Кроме того, она дает энергосберегающий эффект.

    Ее, практически, единственный недостаток в сложности водоподготовки из-за удаленности тепловых пунктов друг от друга.

    198097, г. Санкт-Петербург
    Трефолева ул., д. 2, Лит. БН

    Закрытая система отопления: достоинства и недостатки

    Закрытая система отопления: достоинства и недостатки

    Система отопления частного дома – последовательность соединенных трубами элементов, по которым циркулирует теплоноситель. Температура обычно нестабильна, она то выше, то ниже. Вместе с температурой увеличивается/уменьшается объем теплоносителя, так как он, как и любая жидкость, при нагревании расширяется, увеличиваясь в объеме, а при остывании сжимается. Чтобы при нагревании не разорвало трубы или радиаторы, устанавливают специальное устройство – расширительный бачок, в который вытесняется излишек теплоносителя при высокой температуре. Из него же при понижении температуры он попадает обратно с систему. Таким образом поддерживается стабильное давление в контуре отопления (в определенных пределах). Бачок может быть открытого или зарытого типа, соответственно и система тогда называется открытой или закрытой.

    Открытая и закрытая система отопления

    Если установлен расширительный бачок открытого типа, то и система называется открытой. В простейшем варианте он представляет собой какую-то емкость (кастрюля, пластиковая небольшая бочка и т.п.) к которой подсоединены следующие элементы:

    • соединительная труба небольшого диаметра;
    • устройство контроля уровня (поплавок), который открывает/закрывает кран подпитки при снижении количества теплоносителя ниже критической отметки (на рисунке ниже он работате по принципу сливного бачка унитаза);
    • устройство выпуска воздуха (если бачок без крышки в нем нет необходимости);
    • сливной шланг или контур для отведения излишков теплоносителя, если его уровень превышает максимальный.

    Один из расширительных бачков открытого типа

    Сегодня открытые системы делают все реже, а все потому, что в ней постоянно присутствует большое количество кислорода, который является активным окислителем и ускоряет процессы коррозии. При использовании этого типа в разы быстрее выходят из строя теплообменники, разрушаются трубы, насосы и другие элементы. К тому же приходится из-за испарения постоянно контролировать уровень теплоносителя и периодически его подливать. Еще один недостаток – не рекомендуют в открытых системах использовать антифризы – из-за того, что они испаряются, то есть вредят окружающей среде, а также изменяют свой состав (увеличивается концентрация). Потому все более популярными становятся закрытые системы – они исключают поступление кислорода, и окисление элементов происходит в разы медленнее потому считается, что они лучше.

    Бачок мембранного типа устанавливается в закрытых системах отопления

    В закрытых системах устанавливают бачки мембранного типа. В них герметичная емкость разделена упругой мембраной на две части. Внизу находится теплоноситель, а верхняя часть заполнена газом – обычным воздухом или азотом. Когда давление в небольшое, бак или пуст, или содержит небольшое количество жидкости. С увеличением давления в него вытесняется все большее количество теплоносителя, который сжимает содержащийся в верхней части газ. Чтобы при превышении порогового значения не разорвало устройство, в верхней части бака устанавливают воздушный клапан, который срабатывает при определенном давлении, выпуская часть газа, выравнивает давление.

    Преимущества и недостатки

    Кроме того, что окисление в закрытой системе происходит медленнее, у них есть еще несколько плюсов:

    • не испаряется теплоноситель, нет его контакта с внешней средой, что позволяет использовать не только воду, но и специальные составы, повышающие эффективность отопления и улучшающие ее характеристики;
    • более высокое давление и скорость циркуляции теплоносителя, потому — бесшумное движение его по трубам.

    При правильной организации отопления разница между температурой обратки и подачи невелика, что положительно влияет на длительность эксплуатации котла (исключение – конденсационные котлы, но там другой принцип работы).

    Однотрубная схема открытого типа — расширительный бачок устанавливается в верхней точке

    • для эффективной работы требуется активное движение теплоносителя, что достигается или установкой насоса или созданием естественной циркуляции с достаточными уклонами;
    • при большом объеме системы требуется бак большого размера, место для которого отыскать непросто (его объем должен быть 10% от объема теплоносителя).

    Контроль работоспособности закрытой системы

    Основной показатель работоспособности – давление. Оно контролируется манометрами. Для индивидуальных систем отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией рабочее давление составляет 1,5-2 Атм. Причем врезать манометры в ключевые точки желательно через трехходовые клапаны, которые дают возможность снять устройство для ремонта/замены, продуть или сбросить на ноль.

    В этой системе мы видим расширительный бак (красный слева) и менометры

    Если система большая и мощная, то точек контроля (манометров) много:

    • с обоих сторон от котла;
    • перед и после циркуляционного насоса;
    • при использовании регуляторов отопления — до и после них;
    • желательна установка до и после грязевиков и фильтров для контроля степени их засоренности.

    По показаниям манометров в этих точках можно контролировать работоспособность всей системы.

    Что делать, если в системе падает/возрастает давление

    Если обнаружили снижение давления, первым делом нужно выключить насос. И делее действовать исходя и з показаний манометра:

    • Если статическое давление тоже падает – где-то есть течь. Нужно осмотреть все элементы и устранить ее. Учтите, что причиной может быть даже очень маленькая дырка (меньше миллиметра), так что найти повреждение бывает сложно. При большой протяженности трубопровода можно локализовать участок утечки: поочередно отключать ветки. Как только падение прекратилось, участок определен – разгерметизация на том, который только что отключили.
    • Если при отключенном насосе давление стабильно – вышел из строя насос, его нужно нести в ремонт или менять.

    Рост давления наблюдается реже, но также бывает. Он вызван обычно повышением температуры в системе, а она поднимается из-за недостаточной циркуляции теплоносителя. А вот почему плохо циркулирует теплоноситель нужно разбираться.

    • Сначала проверяем работоспособность насоса. Отключаем и смотрим. Если рост давления продолжается, дело не в насосе. Если стабилизировалось — виноват он.
    • Прочищаем фильтры и грязевики.
    • Если давление по-прежнему растет, может быть образовалась воздушная пробка – спускаем воздух в системе.
    • Если и это не помогло, проверяем состояние запорных кранов – может случайно или намеренно кто-то его закрыл, перекрыв поток теплоносителя.
    • Еще одна причина – из-за поломки или сбоя автоматики система под постоянной подпиткой.

    По этому алгоритму вы сможете самостоятельно определить причину нештатного состояния системы отопления и устранить ее.

    Как спустить воздух

    Теперь немного о том, как спустить воздух в закрытой системе. Все зависит от типа разводки. Если разводка нижняя – на каждом радиаторе устанавливают краны «Маевского». Через них и спускают воздух в каждой батарее. Для этого с помощью специального ключа или отвертки поворачивают находящийся в центре замок. Если воздух есть, слышно шипение и воде если и идет, то не ровным потоком, а как газированная. Когда воздух выпущен, струйка течет ровно. Так обходят все радиаторы по кругу несколько раз. Так как при нижней разводке верхушки радиаторов – практически самые верхние точки всей системы, то весь воздух скапливается в них.

    Для стравливания воздуха из системы устанавливают на радиаторы кран «Маевского»

    Если в системе сеть обходной контур (например над дверью), верхние точки находятся выше уровня батарей и котла. Тогда в контуре ставят спускной клапан, через который и происходит автоматическое удаление воздуха.

    При верхней разводке аналогичные спускные клапана ставят в верхних точках подачи. Они также работают в автоматическом режиме, не допуская закупорки потока. Во многих современных котлах такие же клапана стоят во встроенных группах безопасности. Если такого устройства нет, ставят насосы с деаэраторами. Даже если в котле будет стоять клапан, при проектировании системы, лучше предусмотреть их установку в самых высоких точках: затраты небольшие, а эксплуатация становится легче.

    Подробнее о воздухоотводчиках (спускных клапанах) читайет тут.

    Спускной клапан — автоматически отводит воздух

    Как создать давление в закрытой системе отопления

    Для быстрого движения теплоносителя по трубам требуется создание определенного давления. Его величина определяется типом системы – для естественной циркуляции давление должно быть только немного выше атмосферного, и этого будет достаточно, а для принудительной циркуляции требуется как можно большая его величина, но не превышающая 2 Бар.

    Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура). Для нормальной работы нужен уклон

    Для создания необходимого перепада давления в схемах с естественной циркуляцией (ЕЦ) необходимо соблюдать уклон – 1 см на 1 метр длины трубопровода. На подающей магистрали уклон идет от котла вниз. На обратке — наоборот, к котлу трубы понижаются с той же разницей высот. При использовании труб недостаточного диаметра такой величины может не хватить, тогда можно уклон увеличить до 5% (5см на метр трубы). Вообще, для нормальной гравитационной системы необходим тщательный подбор диаметров труб и уклона – только тогда она будет нормально работать.

    Двухтрубная горизонтальная система с принудительной циркуляцией

    Схема с ЕЦ требует обязательной установки группы безопасности, в которую входит манометр и подрывной клапан, настроенный на рабочее давление. При возрастании давления клапан сработает, предотвращая разрыв самого «слабого» из элементов. Такая ситуация может случиться при использовании котла без автоматического управления, в частности твердотопливного, который то сильно разогревается, то практически затухает. Выручает эта группа и при сбоях автоматики.

    Виды схем закрытых систем отопления

    Основным плюсом схем с естественной циркуляцией является их независимость от наличия электроэнергии, но они имеют ограничение: длина контура должна быть не более 30 метров, иначе система будет неработоспособной. Есть еще один нюанс – при естественной циркуляции даже в закрытой системе нужно в верхней точке поставить спускной клапан, при помощи которого можно будет удалять воздух, который попал, например, при добавлении теплоносителя.

    Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

    В схеме с принудительной циркуляцией давление создается циркуляционным насосом. В некоторых котлах он встроенный, в некоторых нет. Некоторые контуры большой длины требуют установки двух насосов.Тогда необязательно соблюдение уклонов, самое главное – не сделать участки уклоном в другую сторону, что негативно скажется на работоспособности отопления и может даже потребоваться переделка.

    С одной стороны использование циркуляционных насосов – недостаток, так как работоспособность его зависит от наличия электроэнергии, а с другой — большой плюс:

    • позволяет использовать трубы меньшего сечения и радиаторы меньшего объема, а значит, меньше тратить денег на закупку материалов;
    • повысить скорость движения теплоносителя, а значит – снизить ее инерционность и повысить уровень комфорта;
    • меньше теплоносителя, меньше тратится топлива на его обогрев — экономятся деньги.

    Уменьшенные объемы труб и радиаторов означают уменьшение объема системы, что снова-таки позволяет снизить инерцию нагрева теплоносителя – он греется быстрее, а отопление получается более эффективным. Меньший объем теплоносителя – меньший объем расширительного бака, и нет необходимости искать место для его установки. Современные котлы имеют встроенные мембранные баки (например, настенные газовые котлы), а эффективность отопления с их использованием очень велика из-за того, что установлен мощный насос (он тоже встроенный).

    Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

    Выбирая насос, помните, что существует прямая зависимость между его мощностью и эффективностью отопления. Потому выбирайте малошумный, мощный и надежный.

    Стоит отметить, что из открытой системы сделать закрытую легко – нужно только поменять расширительный бак – поставить мембранного типа и система будет уже работоспособна. Для большей ее эффективности нужно будет врезать насос. Причем современные насосы можно ставить и в подачу и в обратку. Раньше ставили на обратку потому что температуры теплоносителя там ниже. Но в современных насосах используются термостойкие материалы, для них не столь критичны температуры отопительных систем. Просто при покупке обратите внимание на диапазон рабочих температур, ну или поставьте его в обратку – только так, чтобы он «давил» в котел. Мощность насоса при этом может быть небольшой, так как в открытых системах используют большие диаметры труб, чем в закрытых, и гидравлическое сопротивление системы невелико.

    Итоги

    Нюансов и особенностей в отоплении частного дома много, и разобраться нелегко. Но задавшись целью, все можно сделать своими руками – создать работоспособный хороший проект, правильно подобрать оборудование и самостоятельно все смонтировать. И закрытые системы в этом смысле не исключение.

    Читайте также:  Утепление потолка керамзитом
    Ссылка на основную публикацию